JPS63181727A - 自走式掃除機 - Google Patents

自走式掃除機

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JPS63181727A
JPS63181727A JP1055187A JP1055187A JPS63181727A JP S63181727 A JPS63181727 A JP S63181727A JP 1055187 A JP1055187 A JP 1055187A JP 1055187 A JP1055187 A JP 1055187A JP S63181727 A JPS63181727 A JP S63181727A
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drive
power cord
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JP1055187A
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秀隆 薮内
小林 保道
菊川 勝
稔 堀田
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、清掃機能と移動機能とを備え、自動的に床
面を清掃する自走式掃除機に関するものである。
従来の技術 従来より、掃除機に移動機能を付加して清掃時の操作性
の向上を図った自走式掃除機が開発されている。特に最
近では、これにマイクロコンピュータと各種センサ類を
搭載することにより、清掃場所の移動を掃除機自体で判
断しつつ清掃を行なう、いわゆる自立誘導型の自走式掃
除機の開発が行なわれている。
この種の自走式掃除機では、超音波等を利用した障害物
検知センサや移動方向の計測を行なうジャイロセンサ等
を備え、全体として複雑なシステム構成をとっておりさ
らに移動用および清掃機能の電源にはバッテリーを利用
していた。
発明が解決しようとする問題点 3ベー、゛ このよう々方式のものでは、バッテリーを用いる関係か
らどうしても、本体重量が大きくなる上、パワー不足と
なシ、シかも運転時間として短いものにならざるを得な
かった。さらに、本体の重量が犬となるため、障害物と
なる壁、ガラス、人などに接触すると傷つけることを考
慮して、各種センサを装着しなければならなかった。ま
た、誘導をより正確に行彦うためのジャイロセンサ等を
装着すると大掛かりで複雑な制御システムを必要とする
そこで、本発明では、商用電源を用い簡単な制御システ
ムで部屋を自動的に清掃できる小型・軽量な自走式掃除
機を提供するものである。
問題点を解決するだめの手段 前記問題点を解決する本発明の技術的手段は、本体の両
側に各1個ずつ対称に設けられ、差動ギヤを介して駆動
モータと接続して本体を駆動する2個の駆動輪と、一方
の駆動輪の回転を拘束するロック装置と、本体に組み込
まれた清掃手段と、本体に電力を供給する電源コードと
、本体内のコードリールに巻かれた電源コードを一定長
さづつ送り出すコード送出手段と、本体外部に設けられ
た複数個のバンパーと、このバンパーの接触を検知する
接触検知手段と、この接触検知手段からの出力を判断処
理して駆動モータ、ロック装置およびコード送出手段を
制御する判断処理手段とを具備したものである。
作用 この技術的手段による作用は次のとおりである。
この構成により、電源コードを壁などに係止しておき電
源を投入すると、駆動モータは差動ギヤを介して2個の
駆動輪を駆動して直進状態でコード長一定のまま電源コ
ードに張力を与えながら円弧を画くように本体が壁に当
たるまで進み、接触検知手段で壁に当たったことを検知
すると、判断処理手段により駆動モータの回転方向をる
転させる。同時に、判断処理手段はロック装置を制御し
て一方の駆動輪を回転拘束する。すると差動ギヤの作用
で他方の駆動輪のみが回転し本体は移動方向を電源コー
ドを引き出す方向に向けることにな5t、−7 る。このときコード送出手段を制御して電源コードを一
定長さだけ引き出す。電源コードが一定長さだけ引き出
されると、判断処理手段はロック装置を解除して駆動モ
ータは2個の駆動輪を駆動し元のと逆方向の直進状態に
し、一定長さだけ引出したコード長さ一定のま\電源コ
ードに張力を与えながら円弧を画くように壁に当るまで
進む。この動作を繰シ返し行なうことにょシ部屋の床面
を自動的に清掃するものである。
実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する
第1図、第2図、第3図において、1は自走式掃除機の
本体、2.2′は本体1の左右両側に各1個ずつ対称に
設けた駆動輪で、本体1の側面の前後方向の中央部に位
置している。3は駆動モータ、4は駆動モータ3の出力
軸に接続した減速機で、差動ギヤ6を介して駆動軸6,
6′と接続している。
この駆動軸6はロック装置7を介してギヤ8と接続し、
駆動軸6′はギヤ8′と接続している。さらに6ヘー/
゛ ギヤ8.ギヤ8′はそれぞれ駆動輪2,2′に取り付け
たギヤ9,9′と接続している。1oは本体1に電力を
供給する電源コードで、本体1内のコードリール11に
巻かれ、その先端は駆動輪2′の中心部の穴より本体外
に導出している。12は電源コード10を一定長さ、例
えば、ノズル13.13’の清掃幅より少し短かい長さ
相当の長さを本体1外に送シ出すコード送出手段で、コ
ードリール11の回転拘束、解除およびコード送出長さ
の検出を行なう。13.13’は本体の前後に設けた床
ノズルで、それぞれにはローラ14,14’が回動自在
に取り付けである。このローラ14 、14’と駆動輪
2,2′とによシ本体1を安定に移動自在に支えている
。また床ノズル13.1iはそれぞれスプリング16゜
16′によって下方に付勢され床面に押しつけられ、そ
の上方は蛇腹ホース16 、16’と接続して集塵室1
7に連通している。なお蛇腹ホース16.16’の上端
は集塵室17横の空気路18 、18’に接続している
。また、空気通路18 、18’はノズル切シ換え弁1
9を介して集塵室17内の集塵袋20と接続している。
21は集塵室17に設けたフィ7z;; ルタ、22は電動送風機である。ノズル切り換え弁19
は矢印色のように回転し、本体1の移動方向に応じて電
動送風機22の吸引力を床ノズル13の方向または床ノ
ズル13′の方向に切り換えて常に本体1の移動前方の
床ノズルでゴミを吸引する。
例えば第1図、第2図及び第3図で、矢印人の方向に本
体1が移動する場合は、ノズル切シ換え弁19は図の位
置にあり、床ノズル13から吸引されたゴミは矢印すの
ように空気通路18を通って集塵袋2oに入る。このと
き後方の床ノズル13′からは吸引されない。以上、床
ノズル13 、13’、ローラ14 、14’、スプリ
ング15 、15’、蛇腹ホース16 、16’、集塵
室17、空気通路18゜18′、ノズル切り換え弁19
、集塵袋20、フィルタ21、電動送風機22で本体1
に組み込まれた清掃手段を構成している。23.23’
は本体10前後に取シ付けた発泡ゴム等からなるバンパ
ーで、その外部には接触を検知する接触検知手段24.
24’が設けである。26はこの接触検知手段24.2
4’からの出力を判断処理して駆動モータ3、ロック装
置7、コード送出手段12およびノズル切り換え弁19
を制御する判断処理手段で、本実施例ではマイクロコン
ピュータを使用している。
以上のように構成された自走式掃除機について、以下そ
の動作を説明する。
例えば第4図、第5図に示すように、壁30゜31.3
2.33に囲まれた部屋内の床34に自走式掃除機の本
体1をセットして本体1の駆動輪2′の中心から電源コ
ード1oを引き出し、壁3゜のコンセント36に接続す
る。なお、電源コード10はコンセント35と本体1と
の間で壁30にコード固定具36により固定し、コンセ
ント35に直接電源コード10の張力がかからないよう
にする。この状態で本体1の電源を投入すると、駆動モ
ータ3及び電動送風機22が作動し、清掃を行ないなが
ら矢印人の方向にコード長を一定に保ちながら、すなわ
ちコード固定具36を中心とする円弧を描きなから壁3
1に向って進む。このときロック装置7は作動しておら
ず、すなわち駆動9ベーノ モータ3は本体1の両側に対称に設けた2個の駆動輪2
,2′を駆動する。そして駆動輪2,2′は差動ギヤ5
を介して駆動モータ3と接続しているので、走行する円
弧の半径に応じて両層動輪には回転差が生じスムーズに
走行できる。したがって、電源コード10の張力は最小
限になるとともに駆動輪2,2′のすべりによる床の損
傷を少なくすることができる。
また、この動作時においてはノズル切り換え弁19は前
方の床ノズル13に吸引力が働く位置にある。そして、
本体1の前方に設けられたバンパー23が壁31に当り
、バンパー17外部の接触検知手段24が接触を検知す
ると、判断処理手段25は駆動モータ3を反転させると
ともにノズル切り換え弁19を180°回転して吸引力
を床ノズル13′側に切シ換え、同時にロック装置7及
びコード送出手段12を制御し作動させる。ロック装置
7が作動すると駆動輪2は回転が拘束され、差動ギヤ6
の作用により駆動輪2′は例えば2倍の回転速度で回転
する。したがって、本体1は駆動輪1oベーノ 2′のみで駆動されることとなり、コード固定具36か
ら遠ざかる方向すなわち第5図に示す矢印Bの方向を向
きながら電源コード10を例えばノズル13.13’の
清掃幅よシ少し短い長さだけ本体1外に引き出す。電源
コード1oがこの一定長さだけ引き出されると、判断処
理手段26はコード送出手段12を制御して電源コード
10の送出を停止し、同時にロック装置7の作動を停止
する。
すると、駆動モータ3は駆動輪2′と2の二輪を駆動す
るので本体1は再び直進状態となり、引き出された長さ
のコート長一定の1ま矢印Cの方向に移動する。したが
って、本体1はコード固定具36を中心として一定長さ
だけ半径の大きな円弧を描きながら壁30に向って進む
ことになる。そして、バンパー23の反対側のバンパー
23′が壁30に当たった場合には前記と同様の動作を
し、矢印り、Eの方向に進み、前記の動作を繰り返しな
がら第5図に示すような軌跡で床34全体を自動的に清
掃する。そして以下に述べる2つの条件のどちらかにな
ったとき清掃が終了したと判断し11、、。
て、駆動モータ3及び電動送風機22を停止するととも
に図には示していないブザーを鳴らして終了を報知する
。すなわち、終了と判断する1つの条件は、電源コード
10が最大限の長さに引き出されたときで、それ以上広
範囲を移動できない場合である。もう1つの条件は、コ
ード固定具36からの電源コード10の長さが予め設定
された所定長さだけ引出されておシ、かつ、バンパー2
3が壁31.32に当り、次いで本体が逆方向に進んで
バンパー23′が壁30.33に当たる時間が一定時間
以下になったときで、例えば第5図に示す床34の対角
の隅部37に進んで壁32と壁330間を短い時間で往
復する場合である。この場合に、電源コード1oの引出
し長さに所定長さを設定しているのは、スタート時点の
隅部38でも壁30と壁310間を短い時間で往復する
ので上記一定時間以下の条件のみで終了と判定させるの
は条件的に不十分であるからで、電源コードが所定長引
き出された後、壁から壁に至る時間が一定時間以下とな
ったときに終了と判定させている。
以上の動作のフローチャートを第6図に示している。
発明の効果 以上のように本発明は、本体の両側に各1個ずつ対称に
設けられ、差動ギヤを介して駆動モータと接続して本体
を駆動する2個の駆動輪と、一方の駆動輪の回転を拘束
するロック装置と、本体に組み込まれた清掃手段と、本
体に電力を供給する電源コードと、本体内のコードリー
ルに巻かれた電源コードを一定長さづつ送り出すコード
送出手段と、本体外部に設けられた複数個のバンパーと
、このバンパーの接触を検知する接触検知手段と、この
接触検知手段からの出力を判断処理して駆動モータ、ロ
ック装置およびコード送出手段を制御する判断処理手段
とを具備しており、電源コードにより外部から電力を供
給して清掃能力を確保し、一定長さづつ送り出すコード
の長さにより清掃経路を決定し、接触検知手段により壁
、障害物を検知し床面を自動的に清掃できる。また、本
体の両側に各1個ずつ対称に設けた2個の駆動輪だけで
131・−・ 本体を駆動できるので、本体の前後方向の中央部のみに
駆動装置が配置でき本体前後に床ノズルを設けても本体
の全長が小さくコンパクトになる。
また、2個の駆動輪と駆動モータを差動ギヤを介して接
続するから、電源コードの固定端を中心とする本体の円
弧走行がスムーズにでき、電源コードにかかる張力が小
さく、かつ駆動輪が床を傷めることも少ない。
さらに、この差動ギヤと駆動輪の一方を拘束するロック
装置の組み合わせによシ、簡単な構成でしかも容易に本
体の移動方向を直進状態と方向転換状態に切り換え制御
できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による自走式掃除機の平断面
図、第2図は同自走式掃除機の側断面図、第3図は同自
走式掃除機の清掃手段部の平断面図、第4図、第5図は
同自走式掃除機の移動手順を示す説明図、第6図は同自
走式掃除機の動作の流れを示すフローチャートである。 1・・・・・・本体、2.2′・・・・・・駆動輪、3
・・・・・・駆動モ14^−7゛ −タ、6・・・・・・差動ギヤ、7・・・・・・ロック
装置、10・・・・・・電源コード、11・・団・コー
ドリール、12・・・・・・コード送出手段、13.1
3’・旧・・床ノズル、16.16′・・・・・・蛇腹
ホース、17・・・・・・集塵室、18 、18’・・
・・・・空気通路、19・・・・・・ノズル切り換え弁
、2o・・・・・・集塵袋、21・・・・・・フィルタ
、22・・・・・・電動送風機、23,23′叫・・バ
ンパー、24゜24′・・・・・・接触検知手段、25
・・・・・・判断処理手段。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが1名軍響 一卦    貿 も   −′l−11)   庫 1 ト無 1 〉智崎 1 呆 廿賀甲′4+へn工論゛■ミ冑 1:Aai 5圃11 \5表 −〜)I/)さ9二たセ8更 区 域 第4図 第5図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)本体の両側に各1個ずつ対称に設けられ、差動ギ
    ヤを介して駆動モータと接続して本体を駆動する2個の
    駆動輪と、一方の駆動輪の回転を拘束するロック装置と
    、本体に組み込まれた清掃手段と、本体に電力を供給す
    る電源コードと、本体内のコードリールに巻かれた電源
    コードを一定長さづつ送り出すコード送出手段と、本体
    外部に設けられた複数個のバンパーと、このバンパーの
    接触を検知する接触検知手段と、この接触検知手段から
    の出力を判断処理して駆動モータ、ロック装置およびコ
    ード送出手段を制御する判断処理手段を具備した自走式
    掃除機。
  2. (2)2個の駆動輪はそれぞれ本体側面の前後中央部に
    設けられ、この一方の駆動輪の中心部より電源コードを
    本体外に導出するとともに、ロック装置は他方の駆動輪
    の回転を拘束する構成にした特許請求の範囲第1項記載
    の自走式掃除機。
JP62010551A 1987-01-20 1987-01-20 自走式掃除機 Expired - Lifetime JPH0824648B2 (ja)

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JPH0824648B2 JPH0824648B2 (ja) 1996-03-13

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